В МФТИ провели первые вычисления на четырехкубитном квантовом компьютере

Исследователи из Московского физтеха и НИТУ "МИСиС" провели первые в России эксперименты по вычислениям на четырехкубитном квантовом процессоре на базе сверхпроводников, который был полностью разработан российскими специалистами. Об этом в среду сообщила пресс-служба МФТИ.

 "Нам удалось показать высокоэффективные квантовые операции на системе из четырех кубитов, что является уникальным достижением для российских квантовых технологий. В проведенном эксперименте время отдельной логической операции составляет около 0,025 микросекунд. Это позволяет реализовать более 3 200 операций за время жизни квантового состояния процессора", - заявил профессор МФТИ Олег Астафьев, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

 Сегодня существует несколько типов кубитов, квантовых аналогов компьютерных битов, построенных на базе сверхпроводников, одиночных атомов или ионов, а также полупроводников. Первые три типа ячеек памяти пока лидируют в "квантовой гонке" по созданию все более сложных вычислительных приборов, так как их работой удобнее управлять, а сами кубиты такого типа совершают меньше ошибок при вычислениях.

 Профессор Астафьев и его коллеги уже много лет работают над решением этой проблемы в рамках национального проекта по созданию отечественного квантового компьютера, дорожной карты "Квантовые вычисления".

 Физики из МФТИ и их коллеги из НИТУ "МИСиС" совместно работают в рамках этой инициативы над созданием вычислительной машины на базе трансмонов, самой популярной формы сверхпроводниковых кубитов.

 Первые прототипы этой системы на базе двух кубитов, как отмечают ученые, совершали операции относительно медленно - они тратили около 500 наносекунд на совершение одной логической операции, а также при этом ячейки памяти сохраняли стабильность относительно недолго.

 Последующее совершенствование технологий изготовления кубитов позволило профессору Астафьеву и его коллегам создать процессор на базе пяти квантовых ячеек памяти, работающих на порядок быстрее их предшественников. Используя этот чип, российские исследователи создали систему из четырех связанных друг с другом сверхпроводящих кубитов, которые они успешно использовали для проведения большого числа однокубитных и двухкубитных операций.

 Проведенные ими замеры показали, что созданная ими машина способна исполнять около 97,38% двухкубитных операций без совершения случайных ошибок, что является достаточно высоким показателем.

 Дорожная карта "Квантовые вычисления" утверждена в июле 2020 г. на президиуме правительственной комиссии по цифровому развитию под председательством вице-премьера РФ Дмитрия Чернышенко.

 Для реализации этих задач в 2020 году была создана Национальная квантовая лаборатория, в состав которой вошли СП "Квант", Российский квантовый центр, МФТИ, НИТУ "МИСиС", НИУ ВШЭ, Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН и фонд "Сколково".

Ссылка: https://nauka.tass.ru/nauka/16342257